中国粉体网讯近年来，随着新能源汽车、储能电池和碳材料产业的快速发展，中国石墨产量与消费量持续增长，全球市场份额超?0%，已成为世界最大的石墨生产与应用国。然而，随着石墨资源的大规模开采与利用，其带来的尾矿问题日益突出。据统计，每生产1t石墨约产?3t尾矿，目前我国石墨尾矿堆存量已超?亿t、/p>
石墨尾矿是一种以石英、长石为主，含少量残余碳质及其他杂质矿物的固体废弃物。由于粒径细小、堆存量大且长期暴露，其不仅占用土地资源，还可能引发粉尘污染、渗滤液污染以及生态系统破坏等环境问题。在“双碳”目标和绿色矿山建设背景下，如何推动石墨尾矿的减量化、无害化和资源化，已成为亟需解决的重要课题、/p>
石墨尾矿的组成与特?/strong>
不同地区石墨尾矿矿物组成
石墨尾矿的矿物组成是决定其自身力学性能及高附加值产品开发潜力的关键因素。石墨尾矿的化学与矿物组成成分具有显著的地域差异性。在化学组成方面，石墨尾矿主要以Si、Al、O、Ca、Fe等元素为主，部分区域中MgO与K2O含量也相对较高。矿物组成上则以石英和长石为主要物相，次要矿物包括云母、绿泥石、方解石、闪石和赤铁矿等，其种类与含量因产地不同而呈现明显区别、/p>
石墨尾矿高值化利用途径对比分析
石墨尾矿在建材中的应?/span>
水泥混凝土制夆/strong>
石墨尾矿的化学成分主要为SiO2，与混凝土细骨料所要用到的砂的主要成分基本一致，因此，近年来石墨尾矿的大部分利用还是以制备混凝土为主流。试验结果显示，适量掺入尾矿可改善混凝土的密实性和抗渗性，并降低干缩率、/p>
陶瓷与微晶玻璃制夆/strong>
石墨尾矿富含SiO2和Al2O3等组分，兼具陶瓷坯体与熔剂的双重特性，适用于陶瓷及微晶玻璃的制备、/p>
陶瓷是将黏土和其他一些无机非金属物料以成形和烧制工艺生产出来的一种材料，通常条件下，在室温下通过干压、挤压等方法成型，干燥处理后，在适当温度下完成烧结。因石墨尾矿主要由微斜长石、石英和白云母等组成，所以，可将其制成陶瓷产品、/p>
路基材料
随着国家加强对天然河沙和石料开采的限制，寻求可持续的路基替代材料成为保障公路建设发展的关键。石墨尾矿因其物化特性适宜，被视为潜在的路基制备原料。在道路工程中，尾矿与石灰、粉煤灰等材料共同掺配，可作为路基填料，表现出较好的承载性能和抗冻融性能、/p>
石墨尾矿的高值化利用
建材高性能材料
在建材领域，研究者尝试通过物理改性、化学活化及协同固废利用，提升石墨尾矿在建材中的应用价值、/p>
一方面，机械活化和煅烧处理可显著提高尾矿的火山灰活性，使其作为水泥活性掺合料时表现出更高的强度增长率和耐久性。部分研究还提出利用石墨尾矿与钢渣、粉煤灰共同复配，以改善混凝土的抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能。另一方面，尾矿与聚合物材料结合可制备轻质高强复合建材，如尾矿?环氧树脂复合板材，兼具良好的力学性能和耐腐蚀性能、/p>
环境功能材料
石墨尾矿的比表面积较大，且含有一定比例的活性组分，经改性后可作为环境修复和污染治理的功能材料。可体现在吸附剂、催化剂载体和土壤重金属钝化?个研究方向上、/p>
吸附剂：研究表明，石墨尾矿经酸活化或热处理后，可有效吸附水体中的Pb2+、Cd2+等重金属离子。在进一步改性中，引入铁、锰氧化物或石墨烯等功能组分，可显著提升尾矿对有机污染物和磷酸盐的去除效率、/p>
催化剂载体：石墨尾矿的多孔结构使其成为良好的催化剂载体。已有研究将Fe2O3或MnO2负载于尾矿表面，制备出的复合材料在高级氧化反应中表现出较高的有机污染物降解率、/p>
土壤重金属钝化剂：尾矿经稳定化处理后可作为土壤重金属钝化剂，其硅铝骨架结构能够固定重金属，减少其生物有效性，从而降低植物吸收风险、/p>
能源与电化学材料
石墨尾矿中含有一定残余碳质矿物，经过提纯和改性，可转化为储能和导电功能材料、/p>
锂离子电池负极材料：部分学者通过高温碳化或化学气相沉积，将尾矿中残余碳质结构调控为类石墨或石墨烯材料，用作锂电池负极，展现出较高的比容量和循环稳定性、/p>
超级电容器电极：利用尾矿多孔特性，经活化处理可制备多孔碳材料，其电化学性能优于部分传统活性炭，表现出良好的比电容和倍率性能、/p>
导电与填充材料：尾矿中的细粒石英和残余石墨可作为导电聚合物或橡胶的填充剂，赋予复合材料优异的导电性和耐磨性能、/p>
补强填料
石墨尾矿中所含的硅酸盐和碳酸盐矿物，使其可作为高分子复合材料中的优质补强填料，在降低生产成本的同时显著改善材料的力学性能。尾矿与聚丙烯、聚氨酯等聚合物复合，既能改善材料的力学性能，也能降低生产成本，实现工业固废的功能化利用、/p>
保温与储热材斘/strong>
石墨尾矿中的石墨可增强导热性能，石英则有助于提高耐高温性，因此特别适用于保温储热材料的开发。此外，石墨尾矿在电热功能材料方面也显示出应用潜力、/p>
其它
此外，近年来，石墨尾矿在其他领域的新兴功能材料方面的研究逐渐增加，展现出一定探索价值。在3D打印材料领域，利用尾矿制备的超细粉体作为3D打印骨料，可与树脂或水泥基体系结合，开发轻质高性能构件；在染料废水处理方面，石墨尾矿凭借其孔洞结构和Fe2O3组分，可作为传统脱色剂的替代材料；在土壤改良与生态修复方面，石墨尾矿也显示出应用潜力、/p>
参考来源：
康可佳等.石墨尾矿高值化利用研究进展与环境效益评估：现状、挑战与展望
梅长海等.石墨尾矿资源化利用现状、挑战与展望
马再禹等.石墨尾矿应用研究现状
（中国粉体网编辑整理/初末（/p>
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